近年来，低维纳米材料的合成和表征方兴未艾，通过剥离或支撑手段获得的低维纳米材料在催化和分离领域有着广泛的应用。纳米材料的形貌和尺寸决定了他们的性质与应用，因此可通过控制合成过程制备一系列低维纳米材料，建立无机功能材料储备库，进而满足多种多样的工业需求。本文以长碳链有机物为结构导向剂合成一系列低维功能材料，通过对其结构和形貌的深入研究，探索该系列材料在大分子催化、膜分离、重金属吸附等方面的应用。
　　本文以长碳链双头季铵盐为结构导向剂，通过梯度升温法控制分子筛晶化过程，制备了一种多级孔MFI/MCM-41复合分子筛材料(零维和一维分子筛复合物)。低温条件下，样品中首先引入介孔结构，升高温度后介孔结构发生部分坍塌，坍塌部位硅原子重组晶化形成MFI分子筛晶化域。复合分子筛中Br?nsted和Lewis酸位点浓度较高，在苯甲醛和2’-羟基苯乙酮缩合反应中展现了良好的催化活性，反应转化率高达86%。该低维多级孔分子筛复合物具备介孔材料传质效率高和微孔分子筛水热稳定性高的双重优点，是一种高效的大分子酸性固体催化剂。
　　长碳链结构导向剂不仅可以诱导多级孔分子筛，也可用于制备层状MFI分子筛。MFI分子筛在纳米尺寸上的结构和形貌决定了其性能与应用。为继续提高MFI分子筛的高宽比以制备超薄二维MFI纳米片，本文在以长碳链双头季铵盐为结构导向剂的MFI合成体系中加入特定量的氧化石墨烯。氧化石墨烯作为一种热稳定、机械稳定性高的二维构建单元，促进了MFI分子筛的晶化，与双头季铵盐协同作用，将MFI的合成限制在氧化石墨烯表面，抑制其三维结构的生长。MFI纳米片经二次生长得到的MFI分子筛膜具有一定程度的低浓度乙醇/水分离性能。
　　为了进一步探究长碳链结构导向剂在合成低维无机材料中的诱导作用，本文设计了长碳链咪唑环类结构导向剂，并将其用于合成无机硅酸盐magadiite纳米片。结构导向剂中咪唑环起支撑作用，其长碳链尾部可调节magadiite纳米层间距。四种长碳链咪唑环类结构导向剂化学通式为[tail-N+C5H8N]Br-，tail为碱性长碳链，化学式为CnH2n+1(n=12,16,18,22)。通过对四种二价重金属离子铜，锌，铅和镉的吸附，探究了magadiite纳米片作为一种重金属离子吸附剂的潜在应用。通过控制界面生长条件，magadiite纳米片克服了传统magadiite材料吸附选择性和容量的限制，是一种高效的重金属离子吸附剂。
　　本文以三种长碳链结构导向剂十六烷基三甲基溴化铵、长碳链季铵盐，长碳链咪唑环在同一条件下诱导合成了含锡MFI分子筛，并将其用于催化葡萄糖-果糖转化反应，同时该实验对比了三种结构导向剂的诱导倾向。